甘薯酸奶的工艺研究

Process technology research ofsweet potato yoghurt

张小芳*赵亚许　刘玉青（漯河食品职业学院，河南漯河　462003）

*张小芳，女，1978年出生，2009年毕业于吉林大学食品质量与安全专业，讲师。

甘薯酸奶的工艺研究

Process technology research ofsweet potato yoghurt

张小芳*赵亚许刘玉青
（漯河食品职业学院，河南漯河462003）

*张小芳，女，1978年出生，2009年毕业于吉林大学食品质量与安全专业，讲师。

甘薯又名红薯、番薯、山芋、地瓜等，多年生双子叶植物，草本，其蔓细长，茎匍匐地面，块根，皮色发白或发红，肉大多为黄白色，但也有紫色。甘薯含有丰富的蛋白质、淀粉、果胶、膳食纤维、胡萝卜素、VA、VB、VC、VE以及钾、铁、铜、硒、钙等10余种微量元素和亚油酸等，营养价值很高，被营养学家们称为营养最均衡的保健食品。每100 g鲜红薯仅含0.2 g脂肪，产生99 kcal热能，约为大米的1/3，是很好的低脂肪、低热能食品，有利于减肥、健美。甘薯中含有大量膳食纤维，在肠道内无法被消化吸收，能刺激肠道，增强蠕动，通便排毒，特别对老年性便秘有较好的疗效。

酸奶是以牛奶为原料，经灭菌、接种乳酸菌、发酵等工艺制成的具有特殊风味的产品。酸奶口感好，深受消费者喜爱。牛奶在乳酸菌发酵作用下，营养成分得到改善，产生一些生理活性物质，具有降低胆固醇、改善胃肠微生态平衡、提高免疫功能、抗衰老等作用，对机体功能有显著调节作用。

本试验将甘薯、还原乳混合，通过乳酸菌发酵制成营养丰富，酸甜可口的甘薯酸奶，产品具有甘薯特有的香味，又给酸奶增加了纤维素、维生素和多种微量元素，减少脂肪含量，既达到了动植物营养互补，又降低了生产成本，为甘薯的加工开辟了一条新的加工途径。本研究对其加工工艺进行优化，最终确定了甘薯酸奶的最佳配方和工艺条件。

1　材料与方法

1.1试验材料

全脂乳粉，雀巢乳业有限公司；甘薯，市售，要求新鲜，无霉变病变，无机械外伤，自然充分成熟；乳酸菌种，河南漯河三剑客乳业有限公司；白砂糖，山兰花牌，广西贵港甘化股份有限公司。

1.2仪器与设备

GMP9160恒温培养箱，青岛明博环保科技有限公司；Y80- 2胶体磨，温州市南洋轻械设备有限公司；BCD- 195KASA冰箱，青岛海尔股份有限公司；HFX- 12发酵箱，瑞安市瑞信食品机械厂；打浆机，美的打浆机；电磁炉、电子称，各1台，市售；一次性纸杯、封杯纸、橡皮筋，若干，市售；不锈钢锅、温度计，各1个；不锈钢盆，4个；不锈钢勺，2个；玻璃棒，3个。

1.3试验方法

1.3.1甘薯酸奶工艺流程

1.3.1.1奶液的制备

全脂乳粉→还原成奶液（40℃~50℃温水，水化1 h）→均质→杀菌

1.3.1.2甘薯浆的制备

甘薯→清洗→蒸煮→去皮→打浆→过滤→甘薯浆液

1.3.1.3甘薯酸奶的制备

奶液+甘薯浆液+糖+复合稳定剂→均质→冷却→接种→灌装→发酵→冷藏后熟→成品

1.3.2操作要点

1.3.2.1乳粉还原

全脂乳粉用40℃~50℃温水溶解，水化1 h，制得奶液，采用90℃～95℃，5 min~10 min的条件杀菌。

1.3.2.2原料的选择

选择市售新鲜、无霉变、无虫害、无冻伤和机械损伤的甘薯，选取含β-胡萝卜素含量高的橙红色品种。

1.3.2.3甘薯浆的制备

将甘薯清洗干净后，放入锅中蒸煮，100℃左右蒸煮10 min~15 min，使其充分糊化，去皮后放入打浆机进行打浆，打浆过程中可以加入适量无菌水。采用80目的筛网或滤布进行粗滤，除去较大体积的纤维碎渣后得甘薯浆。

1.3.2.4配料

将奶液和甘薯浆混合，复合稳定剂先和白砂糖干态混合均匀后加入奶液和甘薯浆混合液中。

1.3.2.5均质

将混合液置于胶体磨中反复均质3次。

1.3.2.6冷却

混合液应迅速冷却到菌种适宜繁殖生长的温度范围36℃～43℃，最高不宜超过45℃，否则对产酸及酸凝乳状态有不利影响，严重的甚至出现乳清析出等质量问题。

1.3.2.7接种

将活化后的菌种充分搅拌，不应有大的凝块，否则影响成品的质量。根据菌种活力，以适当的比例加入。

1.3.2.8灌装

接种搅拌后立即进行灌装，每杯装2/3左右，并封口。

1.3.2.9发酵

发酵温度保持在36℃~43℃之间，湿度保持在40%~55%左右。

1.3.2.10冷藏后熟

发酵结束后将产品移入0℃~4℃的冰箱，后熟时间为12 h~24 h。

2　结果与讨论

2.1稳定剂选择工艺的研究

甘薯浆和还原乳混合发酵成酸奶，易出现凝固性差、分层沉淀、组织粗糙、乳清析出等现象，从而影响产品质量，所以有必要添加稳定剂。

2.1.1稳定剂试验效果分析

食品稳定剂是一种食品添加剂，可以保持食品形态、质地稳定，是食品生产中必不可少的组成成分。目前常用的稳定剂有琼脂、CMC- Na、黄原胶等。下面通过试验比较几种单一和复合稳定剂的效果，在试验中不同的稳定剂用相同的量，置于相同的室温下，放置3 d，观察试验效果，从而选择出最佳的稳定剂，试验结果见下页表1。

2.1.2最佳稳定剂的确定

由表1可知，使用单一的稳定剂效果不好，复合型稳定剂效果要好于单一的稳定剂，其中琼脂+黄原胶复合型稳定剂效果最好。因此，最终确定甘薯酸奶中最佳的稳定剂为复合型的琼脂+黄原胶。

表1　不同稳定剂试验效果比较

2.2甘薯酸奶各影响因素的确定

由专业人员组成评定小组，根据感官评定标准对成品进行评定打分，并对结果进行统计，给出分项评分和综合评分，最后得出平均分。甘薯酸奶感观评定标准见表2。

表2　甘薯酸奶感官评定标准

2.2.1甘薯浆添加量对酸奶品质影响

经过处理后的甘薯浆具有特有的清香和糯糯的口感，并赋予酸奶特有的橙黄色泽，甘薯和牛奶通过乳酸菌发酵得到的酸奶，具有了甘薯和酸奶的营养保健功能。甘薯中淀粉含量为20%，在加工过程中，淀粉会转化为糖类，为乳酸菌的生长提供了碳源，并增加了产品的甜度。甘薯浆的添加量会直接影响产品的色泽、组织状态、风味等，因此甘薯浆的添加量要适当。试验中甘薯浆的添加量分别选取20%、30%、40%、50%，依据感官评定标准打出分值，试验结果见表3。

表3　甘薯浆添加量的单因素试验

由表3可以看出，甘薯浆添加量为40%时综合评分最高，产品品质最好。甘薯浆的添加量对酸奶的色泽、风味、组织状态都有明显影响，甘薯浆本身是橙黄色，适当的添加可以赋予酸奶良好的色泽。但随着添加量的增加，酸奶的色泽会逐渐加深，甘薯浆的香味多于牛奶的香味，感官评分下降。

2.2.2复合稳定剂添加量对酸奶品质的影响

前面工艺研究讨论了稳定剂的选择，最终确定了复合型的稳定剂琼脂+黄原胶。甘薯浆中含有一定的果胶，果胶就是一种稳定剂，但甘薯浆和牛奶融合时还会出现分层、沉淀和乳清析出的现象，因此要添加一定量的稳定剂防止这种现象。试验中复合稳定剂的添加量分别选取0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和一个空白试验，依据感官评定标准打出分值，结果见表4。

表4　复合稳定剂添加量的单因素试验

由表4可知，不添加复合稳定剂的酸奶品质最差，复合稳定剂添加量为0.4%时得分最高，复合稳定剂的添加量对酸奶的组织状态影响最大，对酸奶色泽无太大的影响。乳酸菌在发酵的过程中产生的乳酸使酪蛋白相互聚合形成酸乳凝块，凝块包裹着甘薯浆，添加适量的复合稳定剂能使凝块结实，避免出现分层、沉淀。但添加过量时会黏度变大，口感变差。

2.2.3菌种添加量对酸奶品质的影响

酸奶发酵所用菌种是保加利亚乳酸菌和嗜热链球菌1:1，酸奶特有的风味来自菌种发酵产生的各种风味物质的融合。适当的菌种添加量能使酸奶酸甜可口、质地细腻。试验中菌种的添加量分别选取1%、2%、3%、4%、5%，依据感官评定标准打出分值，结果见表5。

表5　菌种添加量的单因素试验

由表5可知，随着菌种添加量逐渐增加，酸奶的品质逐渐变好，当添加量为4%时得分最高，以后逐渐降低。菌种的添加量对酸奶的色泽、风味、组织状态都有一定的影响。其中受影响最大的是酸奶的组织状态和风味，因为菌种在发酵的过程中产生乳酸使酪蛋白相互聚合形成酸乳凝块，同时还产生芳香物质形成酸乳的特有香味和甘薯清香。

2.3最佳工艺条件的确定

根据以上研究所得到的单因素试验工艺参数，为了确定最佳工艺条件，选用L9（33）正交试验，分别确定出3个因素：甘薯浆添加量、复合稳定剂添加量、菌种添加量，并分别确定出3个较优水平。正交试验因素与水平见表6，正交试验结果及分析见表7。

表6　正交试验因素和水平表

表7　正交试验结果及分析

根据正交试验得到的数据进行极差分析，3个因素对结果影响的主次顺序依次为：甘薯浆添加量>菌种添加量>复合稳定剂添加量，得到最优水平组合为A2B1C2，确定了甘薯酸奶的最佳工艺条件：甘薯浆添加量40%，复合稳定剂添加量0.3%，菌种添加量4%，发酵温度42℃，发酵时间5 h。

3　结论

通过以上研究可知，稳定剂的最佳选择为复合稳定剂（琼脂+黄原胶）。

试验最终确定甘薯酸奶的最佳工艺条件：甘薯浆的添加量40%，复合稳定剂添加量0.3%，菌种添加量4%，发酵温度为42℃，发酵时间为5 h，此工艺条件下生产的甘薯酸奶的色泽、风味、组织状态较好。

参考文献

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ZHANGXiaofang*ZHAOYaxu LIUYuqing
（Luohe food vocational college，Luohe 462003，China）

摘要以甘薯浆的添加量、复合稳定剂添加量、菌种添加量为参数，采用单因素试验和正交试验对甘薯酸奶的加工工艺进行了研究。最终确定了甘薯酸奶的最佳工艺条件：甘薯浆添加量40%，复合稳定剂添加量0.3%，菌种添加量4%，发酵温度42℃，发酵时间5 h。在此条件下得到的产品，其风味、色泽、组织状态较好。

关键词甘薯；酸奶；研制

AbstractThe optimal stabilizer was selected through comparative experiment. Agar and xanthan gumwere selected as compositestabilizer.Sweetpotatoyogurtproductionprocesswasresearchedbysinglefactorexperimentandorthogonalexperiment on the basis ofaddition content ofsweet potatoslurry, composite stabilizer, and inoculum. The optimumprocess conditions were determined as follows: sweet potatoslurrycontent 40%, composite stabilizer additive content 0.3%, and inoculum4%, fermentation temperature 42℃, and fermentation time 5 h. Product manufactured under these conditions hadgoodflavor,nicecolor,andgoodtexture.

Keywordssweet potato；yogurt；manufacture

收稿日期：2015- 02- 03

DOI：10.3969/j.issn.1673- 6044.2015.01.010

文章编号：1673- 6044（2015）01- 0028- 04

文献标识码：A

中图分类号：TS252.54